国科图产业技术情报——纤维素丁醇.pdf

产 业 技 术 情 报 ————————————————————————————————————————————————————————————— 2015 年2 月6 日第01 期 （总第32 期） 编者按： 目前纤维燃料丁醇的研究处于起步阶段，主要围绕预处理、酶解、发酵3个 关键步骤进行，包括经过预处理及水解过程获得单糖、单糖（葡萄糖与木糖 等）发酵生成丁醇和丁醇分离三个过程。原料不同，其预处理及水解过程亦有 较大区别。纤维素丁醇的生物发酵主要考虑到可再生原料生物质转化为糖、酸 以及生成丙酮、乙醇以及丁醇等的过程。本期通过专利分析了解纤维素丁醇技 术的变化趋势、主要技术的地区分布、以及核心技术和重点机构等。 本期重点：纤维素丁醇  纤维素丁醇技术越来越受到世人的关注，近年来技术发展很快，日益成为生 物燃料领域的新兴研究重点之一。  中国、美国、加拿大以及俄罗斯、澳大利亚等国均是生物质资源大国，不同 在于，美国、加拿大在生物质能源制备技术和设备方面实力更强，产业化条 件更加成熟与完善，中国与俄罗斯等国虽然生物质资源丰富，但是技术较弱。  纤维素丁醇领域技术热点主要集中在：纤维素丁醇应用到的酶或菌种及基因 序列研究；生物质材料的处理；有关纤维素丁醇的制备过程和反应设备；有 关纤维素丁醇的应用等四个方面。 主编：刘细文 执行主编：贾苹 本期策划：冷泠 谢华玲 张博 联系地址：北京北四环西路33 号 中国科学院文献情报中心-产业情报研究中心 邮编：100190 电话邮件地址：liz@ 1 目 录 【技术趋势】3 1. 纤维素丁醇技术专利数量年度变化趋势5 2. 纤维素丁醇醇技术专利国家/地区分布6 【核心技术】9 1. 纤维素丁醇主要技术领域专利分布9 2. 纤维素丁醇领域热点技术10 【重点机构】12 1. 纤维素丁醇技术Top20 申请人12 2. Top 20 申请人市场布局13 3. Top20 申请人专利申请合作情况13 【重要人物】16 南京工业大学—— 姜岷博士，教授16 中国科学院过程工程研究所——王岚研究员17 美国butamax 先进燃料公司首席科技主管——谢丽尔·肯迪尼博士 18 【产业动态】18 【技术转移】23 2 【技术趋势】 作为燃料具有良好水不溶性、低蒸汽压、高热比等特点，能够 与汽油达到更高的混合比，能量密度接近汽油，更适合在现有的燃 料供应和分销系统中使用，被认为是比燃料乙醇更具有广泛应用前 景的第三代生物燃料。同时，生物丁醇还具有显著的环保效益，可 减少石油精炼过程中温室气体的排放。以粮食为原料生产生物燃料 不仅不能满足社会需求，而且会危及粮食安全。 生物丁醇发酵技术历史悠久，Pasteur 早在1861 年首次报道了 以微生物发酵生产丁醇的方法，Chaim Weizmann 在1912 年发现了 丙酮丁醇发酵菌株，随后丙酮丁醇发酵产业( acetone-butanol- 1 ethanol ，ABE) 开始迈向全球 。有关丁醇发酵机理的最早报道为佩 铁梯曼克学说，该学说认为，淀粉经过水解后形成葡萄糖，然后葡 萄糖发酵形成丙酮酸，最后由丙酮酸转化形成丙酮、乙醇和丁醇。 2 ABE 发酵生产丁醇的基本工艺流程详见图1 。 图1 ABE 发酵生产丁醇的基本工艺流程 3 纤维素丁醇的原料主要是淀粉、糖原料以及